Взлет и посадка
У самолетов разные способы взлета и посадки . Обычные самолеты ускоряются вдоль земли до тех пор, пока не достигнут скорости, достаточной для взлета и набора высоты с безопасной скоростью. Некоторые самолеты могут взлетать на низкой скорости, причем это короткий взлет. Некоторые летательные аппараты, такие как вертолеты и прыжковые самолеты Harrier, могут взлетать и приземляться вертикально . Ракеты также обычно взлетают вертикально, но некоторые конструкции могут приземляться горизонтально.
Горизонтальный взлет и посадка
[ редактировать ]Самолет
[ редактировать ]Обычный взлет и посадка (CTOL)
[ редактировать ]Снимать
[ редактировать ]Взлет — фаза полета , на которой самолет совершает переход от движения по земле ( руления ) к полету в воздухе, обычно начиная с взлетно-посадочной полосы . Для воздушных шаров , вертолетов и некоторых специализированных самолетов (самолетов вертикального взлета и посадки , таких как Harrier ) взлетно-посадочная полоса не требуется. Взлет противоположен приземлению .
Посадка
[ редактировать ]
Приземление — последняя часть полета , когда летающий самолет или космический корабль (или животные ) возвращаются на землю. Когда летающий объект возвращается в воду, этот процесс называется приземлением , хотя обычно его также называют «приземлением» и «приземлением». Обычный полет самолета включает в себя несколько этапов полета, включая руление , взлет , набор высоты , крейсерский полет , снижение и посадку.
Уменьшенный взлет и посадка (RTOL)
[ редактировать ]Для самолетов RTOL требуются более короткие взлетно-посадочные полосы, чем у обычных типов, обычно от 3500 футов (1100 м) до 4500 футов (1400 м). [ 1 ] [ 2 ]
Короткий взлет и посадка (STOL)
[ редактировать ]STOL — это аббревиатура от короткого взлета и посадки , самолетов с очень короткими взлетно-посадочными полосами, обычно от 2000 футов (610 м) до 3500 футов (1100 м). [ 2 ]
Запуск катапульты и задержанное восстановление (CATOBAR)
[ редактировать ]
CATOBAR (взлет с помощью катапульты, но задержанное восстановление) — система, используемая для запуска и подъема самолетов с палубы авианосца . При этом методе самолеты запускаются с помощью катапульты и приземляются на корабль (этап подъема) с помощью тормозных тросов .
Хотя эта система более дорогостоящая, чем альтернативные методы, она обеспечивает большую гибкость в работе авианосца, поскольку позволяет судну поддерживать обычные самолеты. Альтернативные методы запуска и восстановления могут использовать только самолеты с возможностью STOVL или STOBAR .
Короткий взлет, но задержанное восстановление (STOBAR)
[ редактировать ]STOBAR (Short Take Off But Arrested Recovery) — система, используемая для запуска и восстановления самолетов с палубы авианосца , сочетающая в себе элементы STOVL (короткий взлет и вертикальная посадка) и CATOBAR (взлет с помощью катапульты). Но задержанное восстановление).
Космический корабль (HTHL)
[ редактировать ]Горизонтальный взлет, горизонтальная посадка ( HTHL ) — режим работы первого частного коммерческого космического самолета, двухступенчатого космического корабля Scaled Composites Tier One из комбинации Ansari X-Prize SpaceShipOne / WhiteKnightOne . Он также будет использоваться в будущей комбинации Tier 1b SpaceShipTwo / WhiteKnightTwo . Ярким примером его использования была североамериканская программа X-15. В этих примерах перед запуском космический корабль поднимается на высоту на «базовом корабле». Неудачные предложения по замене космических кораблей НАСА, Rockwell X-30 NASP использовали этот режим работы, но были задуманы как одноступенчатые для вывода на орбиту.
Ракетный самолет Lynx — суборбитальный космический самолет HTHL, разработанный XCOR Aerospace, летные испытания которого планировалось начать в конце 2011 года. [ 3 ] Однако после многочисленных задержек XCOR Aerospace обанкротилась в 2017 году, так и не завершив прототип. [ 4 ]
Reaction Engines Skylon , наследник британского проекта HOTOL («Горизонтальный взлет и посадка») 1980-х годов, представляет собой космический самолет HTHL, который в настоящее время находится на ранних стадиях разработки в Соединенном Королевстве . [ 5 ]
И ракетоплан Lynx , и SpaceShipTwo были предложены НАСА для перевозки суборбитальной исследовательской полезной нагрузки в ответ на предложение НАСА создать суборбитальную многоразовую ракету-носитель (sRLV) в рамках Программы полетов НАСА. [ 6 ]
Ранним примером был атмосферный испытательный самолет Northrop HL-10 1960-х годов , где HL означает «горизонтальный посадочный модуль». [ 7 ]
Вертикальный взлет и посадка
[ редактировать ]Для взлета и посадки используются разные термины в зависимости от используемого источника тяги. В ТВЛ используются ракеты, тогда как в СВВП используется воздух, приводимый в движение посредством какой-то несущей системы.
Самолет (СВВП)
[ редактировать ]с вертикальным взлетом и посадкой ( СВВП ) К самолетам относятся самолеты с неподвижным крылом , которые могут зависать, взлетать и приземляться вертикально, а также вертолеты и другие летательные аппараты с несущими винтами с приводом, например конвертопланы . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Терминология космических кораблей и ракет — ВТВЛ (вертикальный взлет с вертикальной посадкой). [ 12 ] Некоторые самолеты вертикального взлета и посадки могут работать и в других режимах, таких как CTOL (обычный взлет и посадка), STOL (короткий взлет и посадка) и/или STOVL (короткий взлет и вертикальная посадка). Другие, например некоторые вертолеты, могут работать только с помощью вертикального взлета и посадки, поскольку у самолета нет шасси , способного выдерживать горизонтальное движение. СВВП является разновидностью V/STOL (вертикальный и/или укороченный взлет и посадка).
Помимо вездесущих вертолетов, в настоящее время на военной службе находятся два типа самолетов вертикального взлета и посадки: самолеты, использующие конвертоплан , такие как Bell Boeing V-22 Osprey , и самолеты, использующие направленную реактивную тягу, такие как семейство Harrier . В гражданском секторе в настоящее время широко используются только вертолеты (некоторые другие типы коммерческих самолетов вертикального взлета и посадки были предложены и по состоянию на 2017 год находятся в стадии разработки).
Ракета (ВТВЛ)
[ редактировать ]Вертикальный взлет, вертикальная посадка ( ВТВЛ ) — разновидность взлета и посадки ракет. Совершило полеты несколько самолетов VTVL. Наиболее широко известной и коммерчески успешной ракетой VTVL является первая ступень Falcon 9 компании SpaceX .
Технологии VTVL получили существенное развитие на небольших ракетах после 2000 года, отчасти благодаря конкурсам с поощрительными призами, таким как Lunar Lander Challenge . Успешные небольшие ракеты VTVL были разработаны компаниями Masten Space Systems , Armadillo Aerospace и другими.
Вертикальный взлет и горизонтальная посадка
[ редактировать ]Самолет (ВТОХЛ)
[ редактировать ]В авиации существует термин VTOHL («Вертикальный взлет и горизонтальная посадка»), а также несколько авиационных подтипов VTOHL: VTOCL, VTOSL, VTOBAR.
Система запуска нулевой длины
[ редактировать ]Система запуска нулевой длины или система взлета нулевой длины (ZLL, ZLTO, ZEL, ZELL) представляла собой систему, в которой реактивные истребители и штурмовики предназначались для размещения на ракетах, прикрепленных к передвижным стартовым платформам . Большинство экспериментов по запуску нулевой длины проводились в 1950-х годах, во время Холодной войны .
Космический корабль (ВТХЛ)
[ редактировать ]Вертикальный взлет, горизонтальная посадка ( VTHL ) — режим работы всех нынешних и ранее действующих орбитальных космических самолетов , таких как Boeing X-37 , НАСА космический челнок , советский космический челнок «Буран» 1988 года и КНР CSSHQ / Shenlong . Для ракет-носителей преимущество VTHL перед HTHL заключается в том, что крыло может быть меньше, поскольку оно должно нести только посадочный вес аппарата, а не взлетный вес. [ 13 ]
Было несколько предложений VTHL, которые так и не были реализованы, в том числе ВВС США проект Boeing X-20 Dyna-Soar примерно 1960 года , предложенные на замену космические челноки НАСА, Lockheed Martin X-33 и VentureStar . Концептуальный космический самолет НАСА 1990-х годов, система запуска персонала HL-20 HL-20 (HL означает «горизонтальный посадочный модуль»), назывался VTHL, как и производная примерно от 2003 года концепция орбитального космического самолета .
По состоянию на март 2011 г. [update] космических самолета VTHL Два коммерческих находились на разных стадиях разработки, оба являются преемниками конструкции HL-20. от Sierra Nevada Corporation Dream Chaser повторяет внешнюю форму более раннего HL-20. Предложенный примерно в 2011 году Корпорацией орбитальных наук «Прометей» представлял собой космический самолет со смешанным несущим корпусом , который повторял внешнюю форму орбитального космического самолета примерно 2003 года, который сам по себе является производным от HL-20; однако «Прометей» не получал никаких контрактов с НАСА, а «Орбитал» объявила, что не будет продолжать дальнейшую разработку. [ 14 ]
Немецкий аэрокосмический центр изучал многоразовые жидкостные ускорители обратного хода VTHL с 1999 года. Конструкция была предназначена для замены Ariane 5 твердотопливных ракетных ускорителей . [ 15 ] правительством США Финансируемая долларов США 250 000 000 программа многоразовых ракетных систем стоимостью , инициированная ВВС США в 2010 году, [ 16 ] установил требование высокого уровня, чтобы конструкция была VTHL, [ 17 ] но финансирование было прекращено после 2012 года. [ 18 ]
В 2017 году DARPA выбрало дизайн VTHL для XS-1 .
Горизонтальный взлет и вертикальная посадка
[ редактировать ]Немногие самолеты могут работать с обычным взлетом и вертикальной посадкой (и его подтипами STOVL , CATOVL), как F-35B .
Горизонтальный взлет и вертикальная посадка ( HTVL ) в космическом полете не использовался, но был предложен для некоторых систем, в которых используется двухступенчатая система вывода на орбиту с первой ступенью самолетного базирования и капсульным возвращаемым кораблем. Одним из немногих концептуальных аппаратов HTVL является концептуальный космический корабль 1960-х годов Hyperion SSTO , разработанный Филипом Боно . [ 19 ]
Многорежимные конфигурации
[ редактировать ]Также существуют транспортные средства, использующие более одного режима.
Vertical/Short takeoff landing (V/STOL)
[ редактировать ]с вертикальным и/или коротким взлетом и посадкой (V/STOL), Воздушные суда которые могут взлетать и приземляться вертикально или на коротких взлетно-посадочных полосах. Вертикальный взлет и посадка ( СВВП ) включает в себя летательные аппараты, которым вообще не требуются взлетно-посадочные полосы. Как правило, самолет V/STOL должен иметь возможность зависать; вертолеты обычно не попадают в классификацию V/STOL.
Взлет с качения, иногда с трамплином ( трамплин ), уменьшает величину тяги, необходимой для подъема самолета от земли (по сравнению с вертикальным взлетом), а значит, увеличивает полезную нагрузку и дальность полета, которые могут быть достигнуты при заданной тяге. Например, «Харриер» не способен взлетать вертикально с полным запасом вооружения и топлива. Следовательно, самолеты V/STOL обычно используют взлетно-посадочную полосу, если она доступна. То есть режим короткого взлета и вертикальной посадки ( STOVL ) или обычного взлета и посадки ( CTOL ) предпочтительнее режима вертикального взлета и посадки .
V/STOL был разработан для того, чтобы позволить быстроходным самолетам летать с лесных полян, с очень коротких взлетно-посадочных полос и с небольших авианосцев , которые раньше могли нести только вертолеты .
Основным преимуществом самолетов V/STOL является более близкое базирование к противнику, что сокращает время реагирования и требования к поддержке заправщиков. В случае Фолклендской войны это также позволило обеспечить высокоэффективное воздушное прикрытие и наземную атаку истребителей без большого авианосца, оснащенного катапультой.
Последним самолетом вертикального взлета и посадки является F-35B , который поступил на вооружение в 2015 году. [ 20 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рэгг, Дэвид В. (1973). Словарь авиации (первое изд.). Скопа. п. 222. ИСБН 9780850451634 .
- ^ Jump up to: а б Кэмпбелл, Джон П. « Обзор технологии приводного подъема », Университет Джорджа Вашингтона.
- ^
Мессье, Дуг (23 февраля 2011 г.). «Разработка Lynx приближается к первому испытательному полету» . Параболическая дуга . Проверено 28 февраля 2011 г.
Работа над созданием первого испытательного летательного аппарата, который компания надеется запустить к концу года, продвигается успешно.
- ^ Фауст, Джефф (15 ноября 2017 г.). «Файлы XCOR Aerospace о банкротстве» . Space.com . Проверено 28 августа 2019 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы о Скайлоне» . Часто задаваемые вопросы . Реакция Двигатели Лимитед. 2010. Архивировано из оригинала 2 июня 2015 г. Проверено 6 февраля 2011 г.
- ^ «Сравнение платформ sRLV» . НАСА . 07.03.2011. Архивировано из оригинала 20 февраля 2021 г. Проверено 10 марта 2011 г.
Lynx: Тип: HTHL/Пилотируемый... SpaceShipTwo: Тип: HTHL/Пилотируемый
- ^ Информационный бюллетень о подъемном корпусе HL-10 , НАСА, 3 декабря 2009 г., по состоянию на 16 февраля 2011 г.
- ^ «Самолет с вертикальным взлетом и посадкой», Джон П. Кэмпбелл, The MacMillan Company, Нью-Йорк, 1962.
- ^ Роджерс 1989.
- ^ Ласковиц, IB «Самолеты с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП)». Анналы Нью-Йоркской академии наук, Том. 107, ст.1, 25 марта 1963 г.
- ^ «Прямо вверх - история вертикального полета», Стив Маркман и Билл Холдер, Schiffer Publishing, 2000.
- ^ «Masten Space Systems достигла первой в истории важной вехи в перезапуске двигателя VTVL в воздухе на пути в космос». SpaceRef.com, 29 мая 2010 г. Дата обращения: 10 июля 2011 г.
- ^ «AIAA 09.09.2003. Летная механика пилотируемых суборбитальных ракет-носителей многоразового использования с рекомендациями по запуску и восстановлению-М Саригул-Клин и Н Саригул-Клин» (PDF) .
- ^ «Орбитал может свернуть работу своего коммерческого экипажа» . Журнал НьюКосмос . 22 апреля 2011 г. Проверено 25 апреля 2011 г.
Генеральный директор Дэйв Томпсон сказал... «В настоящее время я не предполагаю, что мы продолжим реализацию нашего собственного проекта в этой гонке. Мы будем наблюдать за ним, и если появится возможность, мы можем пересмотреть свое решение. Но на данный момент Я бы не ожидал большой активности с нашей стороны на рынке коммерческих экипажей».
- ^ «Жидкий усилитель обратного хода (LFBB)» . ДЛР. Архивировано из оригинала 10 июня 2015 года . Проверено 9 июня 2015 г.
- ^ «ВВС изучают многоразовые системы разгонного блока для многоразового ускорителя» . Новости РЛВ и космического транспорта . 20 сентября 2010 г. Архивировано из оригинала 24 июля 2011 г. Проверено 24 марта 2011 г.
- ^
Коглиано (22 марта 2011 г.). «ВВС запускают инициативу по созданию многоразовых ракет-носителей стоимостью 250 миллионов долларов» . Дейтонский деловой журнал . Проверено 24 марта 2011 г.
Чиновники ожидают заключения до трех контрактов на этот проект, победители которых будут соревноваться за выполнение отдельных задач экспериментов и демонстраций, касающихся технологий, процессов и других атрибутов многоразовой бустерной системы или RBS. Чиновники ВВС предполагают, что RBS будет включать в себя многоразовую ракету и одноразовую верхнюю ступень ракеты. Многоразовая ракета будет запускаться вертикально и возвращаться, приземляясь на взлетно-посадочной полосе, как самолет, после того как космический корабль будет доставлен в точку, где одноразовая ракета сможет взять на себя управление.
- ^ Ферстер, Уоррен (19 октября 2012 г.). «Усилия по созданию прототипа многоразовой ракеты провалились из-за проблем с бюджетом США» . Космические новости . Проверено 21 октября 2012 г.
- ^
Уэйд, Марк. «Гиперион ССТО» . Астронавтикс. Архивировано из оригинала 27 августа 2002 года . Проверено 6 февраля 2011 г.
Аппарат «Гиперион» был поистине замечательным, поскольку его запускали горизонтально, а приземляли вертикально (HTVL) — крайне редкая комбинация. Грузоподъемность составляла 110 пассажиров или 18 т груза.
- ^ «Корпус морской пехоты США объявляет F-35B боеспособным» . Корпус морской пехоты США. 31 июля 2015 г. Проверено 28 августа 2019 г.
